Типы адресов стека TCP / IP Структура IP- адреса Классы IP- адресов Протокол IPv6 Использование масок Особые IP- адреса
Типы адресов в стеке TCP/IP: локальные (аппаратные адреса) IP-адреса (сетевые адреса) символьные доменные имена
Локальный адрес – это адрес, присвоенный узлу в соответствии с технологией подсети, входящей в составную сеть. Если подсетью является локальная сеть Ethernet, Token Ring или FDDI, то локальный адрес – это МАС-адрес ( MAC address – Media Access Control Address ). МАС-адрес имеет размер 6 байт и записывается в шестнадцатеричном виде. Пример: 00-08-А0-12-5 F -72
IP -адреса ( IP address ) представляют собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передает пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт, записанных в десятичном виде. Пример: 117.52.9.44
Символьные доменные имена ( domain name ) служат для удобства представления IP -адресов. Служба DNS ( Domain Name System ), устанавливает соответствие между IP -адресами и символьными доменными именами. Пример: www. rambler. ru
IP -адрес - это 32-разрядное двоичное число, разделенное на группы по 8 бит, называемых октетами (байтами), например: 00010001 11101111 00101111 01011110 Обычно IP -адреса записываются в виде четырех десятичных октетов и разделяются точками: 17.239.47.94
Десятичные значения степеней числа 2 с показателем, равным порядковому номеру бита в октете (нумерация битов производится справа налево и начинается с нуля)
Максимальное значение октета равно 11111111 2 =255 10 IP -адреса, в которых хотя бы один октет превышает это число, являются недействительными. Пример: 172.16.123.1 – действительный адрес 172.16.123.256 – несуществующий адрес
IP -адрес состоит из двух логических частей: номер подсети ( ID подсети) номер узла ( ID хоста) в этой подсети При передаче пакета из одной подсети в другую используется ID подсети. Когда пакет попал в подсеть назначения, ID хоста указывает на конкретный узел в рамках этой подсети.
Чтобы записать ID подсети в поле номера узла в IP -адресе ставят нули. Чтобы записать ID хоста в поле номера подсети ставят нули. Например, если в IP -адресе 172.16.123.1 первые два байта – номер подсети, остальные два байта – номер узла, то ID подсети : 172.16.0.0 ID хоста: 0.0.123.1 Общее правило: под номер сети отводятся первые несколько бит IP- адреса, остальные отводятся под номер узла
Правило определения общего количества узлов : если N – число разрядов для представления номера узла, то общее количество узлов равно 2 N – 2. Два узла вычитаются вследствие того, что адреса со всеми разрядами равными нулям или единицам являются особыми и используются в специальных целях. Например, если под номер узла в некоторой подсети отводится два байта (16 бит), то общее количество узлов в такой подсети равно 2 16 – 2 = 65534 узла.
Правило определения общего количества сетей: если k – число разрядов для представления номера сети, то общее количество сетей равно 2 k. Например, если под номер подсети отводится один байт (8 бит), то общее количество подсетей в такой сети равно 2 8 = 256 сетей.
Описаны в RFC 791
Класс Первые биты Наименьший номер сети Наибольший номер сети Количество сетей Максимальное число узлов в сети A 0 1.0.0.0 126.0.0.0 126 2 24 -2=16777214 B 10 128.0.0.0 191.255.0.0 16384 2 16 -2=65534 C 110 192.0. 0.0 223.255.255.0 2097152 2 8 -2=254 D 1110 224.0.0.0 239.255.255.255 Групповой адрес E 11110 240.0.0.0 247.255.255.255 Зарезервирован
Два основных решения проблемы дефицита IP -адресов: более эффективная схема деления на подсети с использованием масок ( RFC 950) применение протокола IP версии 6 ( IPv 6)
Особенности протокола IPv 6 ( RFC 2373, 2460): длина адреса 128 бит – обеспечивает адресное пространство 2 128 или, примерно, 3.4∙10 38 адресов автоматическая конфигурация встроенная безопасность – обязательное использование протокола защищенной передачи IPsec
Маска подсети ( subnet mask ) – это число, которое используется в паре с IP -адресом; двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP -адресе интерпретироваться как номер сети ( RFC 950). Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения: класс А – 11111111. 00000000. 00000000. 00000000 (255.0.0.0) класс В – 11111111. 11111111. 00000000. 00000000 (255.255.0.0) класс С – 11111111. 11111111. 11111111. 00000000 (255.255.255.0)
Маска подсети записывается в виде, аналогичном записи IP- адреса 255.255.255.0 либо совместно с IP- адресом с помощью указания числа единичных разрядов в записи маски 192.168.1.1/24, то есть в маске содержится 24 единицы 11111111.11111111.11111111.00000000 255. 255. 255. 0
Для масок существует важное правило: разрывы в последовательности единиц или нулей недопустимы. Например, не существует маски подсети имеющей следующий вид: 11111111. 11110111. 00000000. 00001000 (255.247.0.8), так как последовательности единиц и нулей не являются непрерывными.
Пример. Пусть задан IP -адрес 17.239.47.94, маска подсети 255.255.0.0. Требуется определить ID подсети и ID хоста в обеих схемах адресации.
1) Адресация с использованием классов. Двоичная запись IP -адреса имеет вид: 00010001. 11101111. 00101111. 01011110 Так как первый бит равен нулю, адрес относится к классу А. Следовательно, первый байт отвечает за ID подсети, остальные три байта – за ID хоста: ID подсети: 17.0.0.0 ID хоста: 0.239.47.94
2) Адресация с использованием масок. Запишем IP -адрес и маску подсети в двоичном виде: IP - address : 17.239.47.94 = 00010001. 11101111. 00101111. 01011110 Subnet mask : 255.255.0.0 = 11111111. 11111111. 00000000. 00000000 ID подсети: 17.239.0.0 ID хоста: 0.0.47.94
AND 00010001. 11101111. 00101111. 01011110 11111111. 11111111. 00000000. 00000000 00010001. 11101111. 00000000. 00000000 17 239 0 0
Пример. Задан IP -адрес 192.168.89.16, маска подсети 255.255.192.0. Требуется определить ID подсети и ID хоста.
IP-address: 17.239.47.94 = AND 11000000. 10101000. 01011001. 00010000 Subnet mask: 255.255.0.0 = 11111111. 11111111. 11000000. 00000000 subnet ID: 11000000. 10101000. 01000000. 00000000 192 168 64 0 Ответ: ID подсети = 192.168.64.0 ID хоста = 0.0.25.16
Первый октет ID сети начинается со 127 – loopback («петля») Все биты IP -адреса равны нулю – адрес узла-отправителя ( ICMP ) Все биты ID сети равны 1 – ограниченный широковещательный адрес ( limited broadcast ) Все биты ID хоста равны 1 – широковещательный адрес ( broadcast ) Если все биты ID хоста равны 0 – идентификатор подсети ( subnet ID )
